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              三坐標測量儀該選擇什么樣的結構材料
              發布者:東莞市嘉騰儀器儀表有限公司 日期:2013年07月01日
                  隨著現代工業對測量技術提出越來越高的要求,三坐標測量儀正逐漸成為制造業的主導。而三坐標測量機的結構材料、對其測量精度、性能有很大影響。下面,嘉騰儀器為大家介紹三坐標測量儀所選用的材料對三坐標測量儀性能的影響等方面知識。
              三次元測量儀在具有良好的高精度時,需要根據被測工件形狀和大小,選擇不同的測量機結構形式,三次元測量儀要能夠在環境變化的情況下、在運動狀態下、在長期工作情況下保持穩定的精度和性能,這要求構成三次元各部件的材料具有良好的性能,由于沒有一種材料能全部滿足這些要注,就需要進行合理的結構設計。
                對材料的這些要求有: 
                導熱性要好,以免外界有溫度變化(隨時間及隨空間變化)時形成構件內部的溫度梯度,引起變形(主要是扭轉和彎曲)。
                熱膨脹系數要小,以免溫度變化引起過大的熱帳冷縮。
                有具有比較大的彈性模量(剛性),以免愛力后有較大的變形。
                高的硬度及耐磨性,保證不易劃傷、磨損。 
                較高的強度不易斷裂。 
                運動部分的材料要求密度小,以減小由于三坐標測量儀的高速、高加速運動而產生的測量機慣性力,它對精度的影響日漸重要。
                考慮材料吸水率小,以免受潮變形(較差的花崗巖的吸水性能,足以引起微米級的變形)。
                工藝性好,易于加工。
                成本要低。
                三坐標測量儀固定部分的材料
                對三次元測量儀固定部分要求剛性好,受溫度濕度影響的變形小(希望結構的變形只是線性,以易于軟件補償)、結構簡單、成本低。
               中小型橋式測量機的固定部分,特別是工作臺大部件一般愛用花崗巖、鋼或鑄鐵,較少部分采用鋁合金材料(電機支架、傳動支架);有了增加剛性采用整體結構(例如花崗巖與導軌)。
                大型龍門式三次元測量儀、水平臂三坐標測量儀的固定部分,大部分采用鋼、鑄鐵或花崗巖。
                三坐標測量儀運動部分的材料
                希望移動部分質量輕,以高速、高加速動運時產生較少的慣性力、較少的變形,特別對于掃描測量,結構動態變形引起的誤差非常重要。
                由于對材料的特性要求有多種,例如熱膨脹系數和導熱性、質量要輕等等,目前沒有一種材料可以完全滿足所有的要求,但由于計算機軟件補償技術的發展,使得領先的測量機制造商已經將更多的注意力集中到鋁合金和陶瓷等新型材料上,目前在三坐標測量儀的動力部分主要應用鋁合金及陶瓷材料,這兩類材料,各有各的優勢分別應用于不同的場合。
                鋁合金:由于其導熱系數高而適用于溫度梯度和溫度變化較大的環境中,通過硬質陽極化使鋁表面生成鋁陶瓷,具有很高的硬度,因而耐磨;通過對硬質鋁合金的合理的結構設計,使其變形主要限于熱帳冷縮,避免產生彎曲或扭轉,再利用軟件的溫度補償來減少溫度變化對三坐標測量儀精度的影響。
                鋁材料由于自身重量輕,從而使其成為橋式結構測量機運動部件材料的理想選擇。
                陶瓷及其復合材料:熱膨脹系統小、硬度高,利用燒結工藝可以做成薄壁件,重量較輕,但材料自身較昂貴,比鋁材料比重大,成型后較難加工,大部分用于溫度梯度變化不大的工作環境中,一般只有部分三坐標測量儀廠家才使會使用這種材料。
                 隨著各種新型材料的研究、開發和應用,三坐標測量機的結構材料也越來越多,我們更加要對三坐標測量儀所選用的材料對三坐標測量儀性能的影響有充分的認識。
               
               
               
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